KR102188145B1

KR102188145B1 - 치즈 절단기

Info

Publication number: KR102188145B1
Application number: KR1020190089068A
Authority: KR
Inventors: 기백준
Original assignee: 기백준
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2020-12-07

Abstract

본 발명은 치즈 절단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체(10)의 상면을 밀폐하면서 치즈를 적재할 수 있는 공간을 제공하는 본체커버(12); 상기 본체의 내부로 절단할 치즈 투입이 가능하도록 상기 본체커버의 일측에 상하로 관통된 치즈투입구(18); 상기 치즈투입구(18)와 대응하는 크기로 상부에 개구부(61)가 형성되어 치즈투입구(18)에서 투입된 치즈를 본체 일측 출구쪽으로 수평 이동시킬 수 있도록 밀폐된 박스형의 치즈 이동통로를 제공하는 이동공간부(60); 상기 이동공간부(60)로 투입된 치즈를 출구쪽으로 강제 압입하도록 이동공간부(60)의 후단에서 내측으로 수평 이동가능하도록 구성된 치즈가압부(70); 상기 이동공간부(60)의 일측에 설치되어 정·역회전되면서 상기 치즈가압부(70)를 이동공간부의 내측 또는 외측으로 강제 이송시키는 회전구동부(30); 상기 이동공간부(60)를 빠져나오는 치즈를 상하좌우 균일한 크기로 커팅되도록 격자모양으로 구성되어 상기 출구가 마련된 본체의 외측면에 분리가능하게 결합되는 1차 커팅부(40); 상기 1차 커팅부(40)를 빠져 나오는 복수가닥의 치즈를 일정 크기로 절단하도록 상기 1차 커팅부(40)의 일측 본체 외측면에 회전가능하게 결합되는 커팅날이 구비된 2차 커팅부(50); 상기 본체(10)의 일측에 마련되어 상기 회전구동부(30) 및 2차 커팅부(50)의 회전속도를 제어하는 제어부(20)를 포함하여 이루어진다.

Description

치즈 절단기{A cheese cutting apparatus}

본 발명은 치즈 절단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정 굳기로 고형화된 치즈 덩어리를 일정 간격이 유지되는 격자형 분리날이 구비된 1차 커팅부를 강제로 통과시키면서 1차 커팅부를 빠져나온 복수의 분리된 치즈를 회전하는 커터날이 구비된 2차 커팅부를 이용 직각 방향으로 절단하도록 구성되는 치즈 절단기에 관한 것이다.

본 발명은 작업자가 칼을 이용하여 절단하기 불편한 부피가 크고 고형화된 식품, 특히 치즈를 절단하는 치즈절단기에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서 사용하는 식품의 경우, 일례로 두부나 묵, 떡, 치즈 등과 같이 소형화된 크기로 공급되는 식품들은 작업자가 칼을 이용하여 필요한 크기로 쉽게 절단하여 사용할 수 있다.

하지만, 대량의 식품을 생산 및 공급하는 경우, 생산되는 제품의 크기와 부피가 크기 때문에 작업자가 일일이 칼로 절단하는 작업이 어렵고, 생산성이 떨어지기 때문에 대부분 절단하고자 하는 대상물의 종류나 크기에 따라 다양한 형태의 식품 절단기가 보급되어 사용되고 있다.

본 발명은 주로 연질의 탄력성 있는 식품, 특히 일정 굳기로 경화되어 있으면서 비교적 부피가 큰 치즈 덩어리를 작은 크기(조각)로 절단하는데 사용되는 치즈 절단기에 관한 것이다.

치즈는 유럽에서 기원하여 전 세계로 퍼져 나갔으며, 다양한 색깔, 다양한 종류, 다양한 크기 및 다양한 맛을 제공할 수 있도록 제조되어 단독 또는 다양한 식품에 곁들여서 사용된다.

일반적으로 소비자들이 구입하여 사용하는 치즈는 우유를 응고시켜 일정한 처리과정을 거친 후에 형틀에 넣어 치즈 덩어리로 성형된 후에 사용하는 용도에 따라 두께가 얇은 시트(sheet) 형이나 가루, 면발 형태, 큐브형의 조각형태로 절단이 이루어지게 되며, 대량 생산을 위해 기계화된 치즈 절단기가 주로 사용되고 있다.

종래에 사용되는 치즈 절단기의 일 실시예로, 한국 특허등록 제10-0439866호(등록일:2004.07.01)의 “조각치즈 제조방법과 그 장치”가 안출된 바 있다.

상기 종래의 “조각치즈 제조방법과 그 장치”는 식품을 연속된 식품시트로 형성시키는 시트형성기와, 시트형성기에서 나온 식품시트를 이송시키는 이송라인과, 이송된 식품시트를 홈이 가공된 전단로울러로 가압하여 식품리본 형태로 절단하는 전단절단조립체와, 전단절단조립체에서 인출되는 식품리본들을 절단하는 가로절단조립체가 구비된 구성으로 이루어져 가늘고 긴 리본형태의 치즈조각을 생산할 수 있도록 하였다.

이와 같은 종래의 “조각치즈 제조방법과 그 장치”는 치즈시트를 가늘고 긴 리본 형태의 치즈를 일련의 단일화된 장치를 통해 연속적으로 세절할 수 있도록 하는 장점을 제공하고 있지만, 일정크기와 부피를 갖는 고형화된 치즈를 절단할 수는 없었다.

또 다른 실시예로, 한국 실용신안등록 제20-0243902호(등록일:2001.08.09)의 식품세단기가 안출되기도 하였다.

상기 종래의 “식품세단기”는 일정한 구께와 폭으로 일차 절단된 우육, 돈육, 조육, 햄, 치즈, 과물, 야채류 깍두기 형태로 연속 부드럽고 정확하게 절단이 가능하도록 하였다.

하지만, 이러한 “식품세단기”는 두께가 비교적 얇고 편평한 식품을 절단할 수 있는 구조여서 부피가 큰 치즈 덩어리와 같이 두께가 비교적 두꺼운 식품은 절단하기 어려운 구조를 가지고 있었다.

- 실용신안등록 제20-0243902호(등록일; 2001.08.09, 고안의 명칭: 삭품 세단기) - 특허등록 제10-0439866호(등록일:2004.07.01, 발명의 명칭: 조각치즈 제조방법과 그 장치) - 실용신안등록 제20-0242105호(등록일: 2001.07.30, 고안의 명칭: 식품 세단기)

본 발명은 종래의 치즈 절단기로 해결하지 못한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비교적 부피가 큰 치즈 덩어리를 균일한 크기의 큐브형태로 신속하게 절단할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 치즈 절단기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 2차 커팅부의 커팅날 회전시 최종 절단되는 치즈의 절단면이 사선으로 절단되지 않고 수직으로 절단될 수 있도록 하여 치즈 절단면의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 치즈 절단기를 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 치즈 절단기는 본체의 상면을 밀폐하면서 치즈를 적재할 수 있는 공간을 제공하는 본체커버와, 상기 본체의 내부로 절단할 치즈를 투입할 수 있도록 상기 본체커버의 일측에 상하로 관통된 치즈투입구와, 상기 치즈투입구와 대응하는 크기로 상부에 개구부(61)가 형성되어 치즈투입구에서 투입된 치즈를 본체 일측 출구쪽으로 수평 이동시킬 수 있도록 밀폐된 박스형의 치즈 이동통로를 제공하는 이동공간부와, 상기 이동공간부로 투입된 치즈를 출구쪽으로 강제 압입하도록 이동공간부의 후단에서 전단으로 수평 이동가능하도록 구성된 치즈가압부와, 정/역회전되면서 상기 치즈가압부를 이동공간부의 전·후방으로 이송시키도록 상기 이동공간부의 일측에 설치되는 회전구동부와, 상기 출구를 빠져나오는 치즈를 상하좌우 균일한 크기로 커팅하도록 격자모양으로 구성되어 상기 본체의 외측면에 분리가능하게 결합되는 1차 커팅부와, 상기 1차 커팅부를 빠져 나오는 복수 가닥의 치즈를 일정 길이로 절단하도록 상기 1차 커팅부의 일측 본체 외측면에 회전모터로 회전되는 커팅날이 구비된 2차 커팅부와, 상기 회전구동부 및 2차 커팅부의 회전속도를 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는 1차 커팅부로 절단될 치즈를 가압하는 치즈가압부를 절단될 치즈 길이에 해당되는 스트로크보다 2~5㎜ 더 전방으로 이동시킨 후에 전방으로 추가 이동된 거리만큼 다시 후퇴시키도록 상기 회전구동부를 제어하고, 상기 2차 커팅부의 커팅날이 상기 1차 커팅부를 통과하는 일정구간에서 타 구간의 회전속도보다 더 빠르게 가속된 상태로 통과하도록 한 후에 다시 감속되도록 회전모터를 제어하도록 구성된다.

삭제

상술한 본 발명에 따른 치즈 절단기는 일정한 크기로 고형화된 치즈를 본체 내측으로 투입하여 가압, 분할, 절단작업이 비교적 간단한 장치 구성을 통해 연속적으로 이루어지고, 특히 일정한 탄성을 갖는 치즈의 절단작업시 푸시 앤 백 방식으로 치즈 가압이 이루어짐으로써 치즈의 절단면이 수직 단면상태로 깨끗하게 절단되도록 하여 치즈의 상품성을 높일 수 있도록 한다.

또한, 치즈를 절단하는 2차 커팅부가 전체 회전 구간 중 치즈절단구간 범위에서 다른 회전구간에 비해 고속으로 회전이 이루어지면서 복수 가닥으로 배출되는 치즈를 신속하게 절단할 수 있도록 하여 치즈 절단작업의 효율성을 높일 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 복수가닥으로 치즈를 분할시키는 1차 커팅부를 큐브형, 원형, 다각형 등 다양한 형상으로 간단하게 교체 사용 가능하여 다양한 모양을 갖는 치즈로 절단이 가능하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 치즈 절단기의 외관사시도,
도 2는 본 발명에 따른 치즈 절단기의 본체 일측에 구비된 측면커버가 개방된 상태도 및 1차 및 2차 커팅부의 확대된 분리된 상태도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 치즈 절단기의 일측 및 타측 내부 횡단면도,
도 5는 본 발명에 따른 치즈 절단기의 내부 평단면도,
도 6은 본 발명에 따른 치즈 절단기에서 치즈투입 및 이동을 담당하는 이동공간부와 회전구동부의 주요 구성에 대한 발췌도,
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 치즈 절단기에서 치즈의 투입과 절단 및 후속 치즈를 공급하는 과정을 간략하게 도시된 상태도,
도 11은 본 발명에 따른 치즈 절단기의 동작과정에 대한 플로우차트이다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 치즈 절단기의 상세한 구성 및 기능에 대해서 설명한다.

본 발명의 상세한 설명에서 각 장치의 기능 및 동작을 설명하기 위해 치즈가 가압되어 이동된 후에 본체의 일측에 마련된 출구쪽에서 최종 절단되는 쪽을 본체의 ‘전면’ 또는 ‘전방’으로 가정하고, 그 반대쪽을 ‘후면’ 또는 ‘후방’으로 설정하여 본체의 ‘전면’ 또는 ‘전방’을 향하는 경우 ‘전진’으로 표현하고, 본체의 ‘후면’을 향하는 경우 ‘후진’으로 설명한다.

하지만, 이러한 방향성 용어는 본 발명의 치즈 절단기의 동작과정에 대한 이해를 돕기 위한 것으로, 관자(觀者)에 따라 그 방향이 달라질 수 있으며 특별히 권리범위를 한정하는 의미로 해석되지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 치즈 절단기의 외관사시도이고, 도 2는 치즈 절단기의 본체 일측면에 구비된 측면커버가 분리된 상태도 및 1차 커팅부와 2차 커팅부의 분리된 상태를 각각 도시하고 있다.

또한, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 치즈 절단기에서 내측에 구비되는 주요 구성을 설명하기 위한 측부 횡단면도 및 평단면도가 각각 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 치즈 절단기(100)는 전체적인 본체(10)의 형상이 직육면체 형상으로 이루어지며, 상기 본체(10)의 상면에는 상하로 개폐 가능한 구조로 본체커버(12)가 안착되며, 상기 본체커버(12)의 측방 테두리부에 일정 높이의 경계부(14)가 형성되고, 상기 경계부(14)의 내측으로 절단할 치즈를 적재할 수 있도록 편평한 구조의 치즈적재부(16)가 구비된다.

그리고, 상기 본체(10)의 내부로 절단할 치즈를 투입할 수 있도록 상기 치즈적재부(16)의 일측에는 상하로 관통된 치즈투입구(18)가 형성되며, 상기 치즈투입구(18)는 절단할 치즈의 크기 및 형상에 따라 다양하게 이루어질 수 있지만, 도시된 본 발명의 일 실시예는 일정한 틀에 의해 직육면체 형상으로 고형화된 치즈를 투입하기 위해 직사각형 모양으로 치즈투입구(18)가 형성된 구조로 이루어져 있다.

또한, 상기 본체(10)의 일측에는 본체(10)의 내부로 투입되는 치즈를 일측으로 가압하기 위해 본체(10)의 내측에 구비되는 회전구동부(30) 및 회전구동부(30)의 회전력이 직선운동으로 변환되어 가압하는 추력에 의해 1차 분리되어 배출되는 치즈를 최종 절단하기 위한 커팅날이 구비된 2차 커팅부(40)의 회전속도를 제어하기 위한 제어부(20)가 설치된다.

상기 제어부(20)는 터치형 모니터(22)를 통해 치즈 절단기에 공급되는 메인전원의 온/오프와 치즈의 절단길이, 회전구동부의 회전속도 및 2차 커팅부의 회전속도 등을 작업자가 간편하게 조절할 수 있는 기능스위치(24)가 구비되며, 상기 기능스위치(24)의 조작에 따라 설정된 프로그램을 통해 치즈 절단기의 동작을 제어할 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 본체(10)의 저면에는 설치의 편의성을 향상시키고 이동이 가능하도록 하는 캐스터(11) 및 높이조절 받침구(13)가 각 모서리부에 설치된다.

상기 치즈적재부(16)의 하부측 본체(10)의 내부에는 상기 치즈투입구(18)를 통해 투입된 치즈를 본체(10)의 길이방향 일측(전방)으로 강제 이동시킬 수 있도록 본체의 내부에 이동공간부(60)가 마련되고, 상기 이동공간부(60)의 일측으로 이동공간부(60)에 투입된 치즈를 전방으로 가압하기 위한 회전구동부(30)가 설치된다.

또한, 상기 이동공간부(60)의 전방측 선단부에 마련된 출구(62)쪽에 이동공간부(60)에서 배출되는 치즈를 상하 좌우로 분할하기 위한 1차 커팅부(40)가 설치되고, 상기 1차 커팅부(40)가 설치된 본체(10)의 외측면에 2차 커팅부(50)가 설치되며, 상기 1차 커팅부(40)와 2차 커팅부(50)는 본체(10)의 측면커버(19)에 의해 밀폐되는 구조로 이루어지며, 2차 커팅부(50)에 의해 절단된 치즈는 측면커버(19)의 내측 하단으로 낙하되어 배출되는 구조로 이루어진다.

상기 본체(10)의 내부로 투입된 치즈가 이동되는 이동공간부(60)는 상기 치즈투입구(18)가 형성된 하단에서 본체(10)의 전방으로 일정길이의 통로를 구성하도록 직육면체 형상의 밀폐된 공간으로 이루어지되, 전후 양측면은 개구된 상태로 이루어져 전단 출구(62)쪽 외측면에 1차 커팅부(40)가 결합되고, 후단에는 이동공간부(60) 내측으로 치즈가압부(70)가 삽입 설치되어 전후 슬라이딩 가능한 구조로 이루어진다.

상기 이동공간부(60)는 밀폐된 구조의 직육면체 형상으로 이루어지되, 일측 상면에는 상기 치즈투입구(18)에 대응하는 크기로 개구부(61)가 형성되어 치즈투입구(18)에서 투입된 치즈가 이동공간부(60) 내부로 낙하될 수 있도록 구성된다.

상기 치즈가압부(70)는 개구부(61)를 통해 이동공간부(60)로 낙하된 치즈를 출구(62)쪽으로 강제 압입하는 밀대 역할을 하는 것으로, 이동공간부(60)의 후방에서 전방으로 수평 이동가능한 구조로 이루어지며, 치즈 투입에서 절단과정이 완료되는 1사이클이 수행된 후에 다시 이동공간부(60)의 후방으로 이동되어 치즈투입구(18)를 통해 이동공간부(60) 내측으로 투입된 치즈를 전방으로 다시 밀어내도록 전진과 후진이 반복되면서 치즈 절단작업이 연속적으로 이루어질 수 있도록 구성된다.

상기 치즈가압부(70)는 이동공간부(60)의 내측으로 삽입되어 치즈를 가압하는 푸시부재(72)와, 상기 푸시부재(72)의 중심부에 일단이 결합되고 후방으로 일정길이 연장 형성된 막대 형상으로 가압봉(73)과, 상기 가압봉(73)의 후단에 일단이 연결되고 타단이 상기 회전구동부(30)측에 연결되어 회전구동부(30)의 회전력을 직선운동으로 변환하여 상기 가압봉(73) 및 푸시부재(72)를 직선운동시키는 너트조립체(74)와, 상기 푸시부재(72)에서 후방으로 일정거리 이격된 위치에서 가압봉(73)의 외주연에 결합되어 후술하는 치즈투입 개폐구를 전후방으로 이동시키는 보조대(75)를 포함한 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 회전구동부(30)는 상기 치즈가압부(70)의 전후 수평이동을 제어하기 위해 이동공간부(60)의 일측에 설치되는 것으로, 상기 제어부(20)의 제어에 따라 회전방향 및 회전수가 제어되는 정/역회전 모터(32)와, 상기 이동공간부(60)의 일측에서 이동공간부(60)의 길이방향과 평행하게 일정길이 설치되어 상기 정/역회전 모터(32)의 회전력으로 회전이 이루어지는 볼스크류(34)와, 상기 볼스크류(34)의 일측에서 볼스크류(34)와 평행하게 설치되어 볼스크류(34)의 외주연에 결합되어 볼스크류(34)의 회전방향에 따라 이동되는 너트조립체(74)의 직선운동이 원활하게 이루어지도록 가이드 역할을 하는 수평지지봉(35)을 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 회전구동부(30)의 정/역회전모터(32)는 치즈 절단작업시 절단될 치즈의 길이를 설정하게 되면 절단될 치즈의 길이보다 상기 치즈가압부(70)의 푸시부재(72)를 2~5㎜ 정도 더 전진시킨 후에 다시 추가 이동된 거리만큼 후퇴시키도록 정역회전이 이루어져 일정한 탄성을 가진 치즈를 절단할때 원하는 길이만큼 정확하게 절단할 수 있도록 정밀한 회전제어가 가능하도록 구성된다.

즉, 일정한 탄성을 가진 치즈를 푸시부재(72)로 강제로 압출하여 절단작업을 하는 경우, 이동공간부(60)의 내측에서 푸시부재(72)의 압력을 받는 치즈는 일정부분 수축이 이루어지게 되고, 푸시부재(72)가 원하는 길이만큼 이동한 후에 정지되는 경우 푸시부재(72)에 의해 압출압력을 받던 치즈는 수축된 만큼 신장할려는 탄성력이 작용하면서 개방된 출구쪽으로 일정한 추력을 발생시킴으로써 최초 원하는 길이만큼 출구로 배출된 치즈는 일정부분 추가적인 배출이 이루어지면서 원하는 길이보다 다소 길게 절단되는 결과를 초래하게 된다.

또한, 푸시부재(72)의 이동이 멈춘 상태에서 커팅날이 회전하는 동안에도 출구쪽으로 수축력에 비례하는 일정한 가압력(복원력)이 전달되면서 치즈를 밀어내게 되어 절단되는 치즈의 절단면이 수직으로 절단되지 않고 사선으로 절단되어 제품의 품질을 저하시키는 원인이 된다.

따라서, 본 발명에 적용된 정/역회전모터(32)는 치즈 가압시 절단될 치즈의 길이(ℓ)가 20㎜일 경우, 20㎜에 해당되는 회전수 보다 추가적으로 2~3회전이 더 이루어지면서 푸시부재(72)를 설정된 치즈 절단길이(ℓ)보다 더 긴 스트로크(ℓ+α)만큼 이동시킨 후 다시 역회전을 통해 추가적으로 더 이동한 스트로크(α)만큼 후퇴하도록 동작되어 초기 압출압력시 치즈에 가해진 압력으로 압축되었던 이동공간부(60)의 내측 치즈가 푸시부재(72)가 후퇴한 스트로크 범위 이내에서 이동공간부 내측으로 신장되면서 출구쪽으로 배출된 치즈에 탄성복원력이 작용하지 않도록 하여 출구쪽으로 빠져나온 치즈는 정지상태가 유지되어 커팅날의 회전시 정확한 수직 절단면을 갖게 되고, 원하는 길이만큼 정확하게 절단될 수 있도록 한다.

물론, 상기 치즈가압부(70)의 이동거리(리드)에 대한 정/회전모터(32)의 회전수와 치즈의 수축률 등을 감안하여 상기 제어부(20)에서 설정된 프로그램을 통해 회전구동부(30)의 회전제어가 이루어지게 된다.

한편, 상기 이동공간부(60)의 출구(62)를 빠져나오는 치즈를 상하 좌우 균일한 크기로 커팅하도록 출구(62)의 외측면에 격자모양의 1차 커팅부(40)가 고정 설치되는데, 상기 1차 커팅부(40)는 필요에 따라 수시로 교체 가능하도록 구성된다.

즉, 상기 1차 커팅부(40)는 본체(10)의 외측면에 분리가능하게 결합되어 치즈가압부(70)의 가압력에 따라 이동공간부(60)의 출구(62)로 빠져 나오는 치즈를 고정된 상태에서 상하 좌우 균일한 크기로 강제 분할되도록 하여 복수 가닥으로 분리 배출되도록 한다.

도면에 도시된 일 실시예에서는 1차 커팅부(40)의 형상이 격자모양으로 구성되어 있지만, 원형이나 다각형 등 다른 형상을 갖는 커팅부로 구성되어 다양한 모양을 갖는 치즈로 절단이 가능하다.

또한, 상기 1차 커팅부(40)를 빠져 나오는 복수 가닥의 치즈를 일정한 길이로 절단하도록 상기 1차 커팅부(40)의 일측 본체(10)의 측면에 2차 커팅부(50)가 회전가능하게 설치된다.

상기 2차 커팅부(50)는 본체(10)의 내부에서 회전구동부(30)의 정역회전모터(32)의 하방에 설치되어 상기 제어부(20)의 제어에 따라 회전이 이루어지는 회전모터(52)와, 상기 회전모터(52)의 회전축에 결합되어 본체(10)의 외측면에서 회전가능하게 결합되는 반달형상의 커팅날(54)을 포함한 구성으로 이루어지며, 본체(10)의 일측에는 상기 회전모터(52)의 회전각 또는 회전변위를 감시하여 회전모터(52)의 회전속도를 구간별로 제어하기 위한 회전감지센서(55)가 추가로 설치된 구성으로 이루어진다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 2차 커팅부(50)의 회전날(54)은 1 회전시 1차 커팅부(40)를 빠져 나오는 복수 가닥의 치즈를 한번에 절단할 수 있도록 1차 커팅부(40)의 외측면에 밀착되어 회전이 이루어지도록 일정한 회전반경을 갖도록 구성된다.

또한, 상기 커팅날(54)은 1차 커팅부(40)를 빠져나오는 복수가닥의 치즈를 절단하기 시작하는 시점에서 1차 커팅부(40)를 완전히 통과한 종점에 해당되는 일정 구간의 회전속도가 타 구간보다 빠르게 회전이 이루어지도록 구성되며, 상기 커팅날(54)의 구간별 회전속도 변화는 상기 회전감지센서(55)의 센싱을 통해 회전모터(52)의 위상각 제어를 통해 구간별 회전속도가 상이하게 이루어지도록 제어된다.

그리고, 상기 이동공간부(60)의 일측에서 좌우로 일정간격 유지되도록 복수개의 이동감지센서(80)가 설치되어 이동공간부(60)를 따라 이동하는 치즈가압부(70)의 좌우 이동을 감지하여 상기 제어부(20)에 신호를 보내 상기 회전구동부(30)의 회전방향 제어를 통한 치즈의 가압과 투입이 연속적으로 이루어질 수 있도록 구성된다.

한편, 도 6에 발췌 도시된 바와 같이, 상기 이동공간부(60)의 상면에는 평판재의 치즈투입 개폐구(90)가 설치되어 치즈가압부(70)의 좌우 슬라이딩 이동시 함께 이동되면서 치즈가 투입되는 개구부(61)의 상면을 개폐할 수 있도록 구성된다.

상기 치즈투입 개폐구(90)는 상기 개구부(61)를 밀폐할 수 있는 크기로 이루어지며, 폭 방향 및 길이 방향 하단 테두리에 일정 높이의 이탈방지 걸림턱(92)과 이동걸림턱(94)이 형성된 구조로 이루어져 있다.

또한, 상기 치즈투입 개폐구(61)가 이동공간부(60)의 후방으로 이동시 수평상태를 유지하면서 이동공간부의 길이방향으로 직선 이동할 수 있도록 이동공간부(60)의 후방 일측에는 치즈투입 개폐구(61)의 저면 일측을 받쳐줄 수 있도록 하는 후방가이드벽(65)이 치즈투입 개폐구(61)의 길이만큼 수직으로 설치되어 있다.

또한, 상기 개구부(61)의 좌우측 및 전방측 테두리부에는 상기 치즈투입 개폐구(61)의 이탈방지 및 전방 이동을 제한할 수 있는 이탈방지 가이드(63)가 추가로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 치즈투입 개폐구(61)의 동작은 이동공간부(60)의 상면 및 후방가이드벽(65)에 안착된 상태에서 전후 이동시 그 저면에서 폭 방향으로 형성된 이탈방지 걸림턱(92)이 개구부(61)의 이탈방지가이드(63)에 걸려 전후방향으로 수평이동시 치즈투입 개폐구(61)의 이탈을 방지하도록 하며, 길이방향에 저면에 형성된 이동걸림턱(94)은 푸시부재(72)의 후방에서 가압봉(73)에 수직 설치된 보조대(75)의 상면에 걸려 푸시부재(72)의 전후 이동에 따라 치즈투입 개폐구(90)가 전후방향으로 이동 가능하도록 하면서 개구부(61)의 개폐가 이루어지도록 한다.

이하에서는 도 7 내지 도 10을 참조하면서 본 발명에 따른 치즈 절단기(100)를 이용한 치즈 절단과정을 설명한다.

먼저, 도 7을 참조하여 최초 절단될 치즈(F)가 이동공간부(60)로 투입되는 과정과 회전구동부(30)의 동작에 따라 치즈가압부(70)의 이동과정을 설명한다.

본 발명에 따른 치즈 절단기(100)는 본체 내부에 구비된 이동공간부(60)로 절단할 치즈를 투입하기 위해 개구부(61)가 개방된 상태가 유지된다.

개구부(61)가 개방된 상태를 유지하기 위해서는 개구부(61)를 밀폐하고 있는 치즈투입 개폐구(90)가 이동공간부(60) 후방으로 이동된 상태가 유지되어야 하며, 치즈투입 개폐구(90)가 개방되기 위해서는 회전구동부(30)의 동작을 통해 치즈가압부(70)가 이동공간부(60)의 후방으로 이동되어야 한다.

상기 회전구동부(30)는 정역회전모터(32)의 역회전을 통해 볼스크류(34)가 반시계방향(역회전)으로 회전이 이루어지게 되고, 볼스크류(34)의 역회전을 통해 볼스크류(34)의 외주연에 결합된 너트조립체(74)가 후방으로 이동하면서 너트조립체(74)에 결합된 가압봉(73)과, 가압봉(73)의 선단에 결합된 푸시부재(72) 및 가압봉(73)의 중간부에 결합된 보조대(75)도 함께 후방으로 이동하게 된다.

따라서, 보조대(75)의 후방 이동으로 개구부(61)를 덮고 있는 치즈투입 개폐구(90)의 후단에 구비된 이동걸림턱(94)이 보조대(75)의 상면에 걸리면서 보조대(75)와 함께 치즈투입 개폐구(90)도 후방으로 이동하면서 개구부(61)를 개방시키게 된다.

따라서, 처음 치즈 절단을 위해서는 개방된 개구부(61)를 통해 절단할 치즈(F)를 이동공간부(60) 내측으로 투입한 후에 제어부(20)의 제어를 통해 동작스위치를 동작시키게 되면, 회전구동부(30)의 정역회전모터(32)가 시계방향회전(정회전)을 하면서 볼스크류(34)도 정회전이 이루어지게 되고, 볼스크류(34)의 정회전으로 후방으로 이동되었던 치즈가압부(70)가 전방으로 이동하면서 이동공간부(60) 내측으로 투입된 치즈를 푸시부재(72)가 가압하면서 출구(62)쪽으로 밀어내게 된다.

상기 치즈가압부(70)의 전진으로 이동공간부(60) 내측에 투입된 치즈는 출구쪽에 설치된 격자모양의 1차 커팅부(40)를 통과하면서 직육면체 형상으로 분할된 복수가닥의 치즈(F)가 배출되고, 치즈가 1차 커팅부(40)를 통과하는 동안에 2차 커팅부(50)가 회전되면서 1차 커팅부(40)를 통과한 복수 가닥의 치즈를 일정 길이로 절단하게 된다.

물론, 치즈를 가압하면서 출구쪽으로 치즈를 배출시키는 과정에서 상기 회전구동부(30)는 상술한 바와 같이 치즈의 절단된 길이만큼 이동 및 후퇴가 이루어진 후 정지상태에서 2차 커팅부(50)의 회전을 통해 치즈 절단작업이 이루어지게 된다.

이와 같이, 1차적으로 이동공간부(60) 내측에 투입된 치즈가 회전구동부(30)의 동작과 치즈가압부(70)의 가압 동작으로 1차 커팅부를 통과하면서 2차 커팅부의 회전동작으로 모두 절단과정이 완료되는 과정에서 이동공간부(60)의 후방으로 이동되었던 치즈투입 개폐구(90)는 개구부(61) 상면으로 이동하여 개구부(61)를 밀폐하게 된다(도 8참조).

이와 같이, 치즈투입 개폐구(90)가 개구부(61)를 밀폐하고 있는 상태에서 도 9에 도시된 바와 같이 그 다음 절단작업이 필요한 치즈를 치즈투입 개폐구(90) 상면에 올려놓게 된다.

한편, 치즈투입 개폐구(90) 상면에 그 다음 절단할 치즈가 올려진 상태에서 치츠가압부(70)가 최전방까지 이동된 거리를 이동감지센서(80)의 감지신호를 토대로 제어부에서 상기 회전구동부(30)를 역방향으로 회전시키게 되고, 회전구동부(30)의 역방향 회전을 통해 치즈가압부(70)가 후방으로 이동하게 되고, 푸시부재(72)와 보조대(75) 역시 함께 후방으로 이동하게 된다.

이동공간부(60)의 전단에 위치하고 있던 푸시부재가 개구부(61) 근처까지 이동하게 되면, 가압봉(73)의 중간에 결합된 보조대(75)는 개구부(61)의 후단까지 이동하게 되면서 도 9에 도시된 바와 같이 보조대(75)의 상면이 치즈투입 개폐구(90)의 타측단 이동걸림턱에 걸리면서 치즈투입 개폐구(90)도 함께 후방 이동이 이루어지게 된다.

계속해서 회전구동부(30)의 역회전으로 치즈가압부(70)가 후방 끝단까지 이동하게 되면, 치즈투입 개폐구(90)는 이동공간부 후방에 구비된 후방가이드벽(65)상면에 위치하면서 밀폐하고 있던 개구부(61)를 완전히 개방하게 되고, 개구부(61)의 완전 개방으로 치즈투입 개폐구(90)의 상면에 안착되었던 그 다음 치즈가 도 10에 도시된 바와 같이 이동공간부(60) 내측으로 자유낙하 된다.

볼스크류(34)의 최후단까지 치즈가압부(70)의 이동이 이루어지게 되면, 이동감지센서(80)의 감지로 회전구동부(30)의 회전이 정지된 후에 다시 정회전을 하면서 치즈가압부(70)를 전방으로 이동시키게 된다.

이동공간부(60)의 내측으로 진입한 푸시부재(72)가 치즈를 출구쪽으로 가압하면서 개구부(61)의 전방측까지 이동하게 되면, 가압봉(73)의 중간부에 결합된 보조대(75)의 상면은 치즈투입 개폐구(90)의 전방측 하단에 구비된 이동걸림턱(94)에 걸리면서 계속된 치즈가압부(70)의 전방 이동에 따라 상기 보조대(75)가 개구부(61)의 전방측까지 이동하면서 개구부(61) 상면으로 치즈투입 개폐구(90)를 이동시키면서 치즈투입 개폐구(90)가 개구부(61)를 밀폐하는 동작이 이루어지게 된다.

푸시부재(72)가 치즈를 가압하는 과정 중 치즈투입 개폐구(90)가 개구부(61)를 밀폐한 상태에서 상술한 바와 같이 그 다음 절단될 치즈가 치즈투입 개폐구(90)의 상면에 올려지게 되고, 치즈가압부(70)가 이동공간부(60) 최전방까지 이동된 후에 다시 후방으로 이동하면서 보조대(75)의 후방 이동으로 치즈투입 개폐구(90)도 후방 이동하면서 개구부(61)를 다시 개방시키게 되고, 치즈투입 개폐구(90) 상면에 안착되었던 치즈가 이동공간부(60) 내측으로 낙하된 후에 치즈가압부(70)의 전방 이동이 다시 이루어지면서 개방된 개구부(61)가 치즈투입 개폐구(90)에 의해 다시 밀폐되는 과정이 반복되면서 치즈의 절단작업이 연속적으로 수행된다.

한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 회전구동부(30)의 회전동작에 따라 치즈의 투입과 가압, 배출이 연속적으로 이루어지고 있는 상태에서 2차 커팅부 역시 제어부의 제어에 따라 일정속도로 회전이 이루어지면서 치즈가압부의 이동에 따라 치즈가 연속적으로 절단하는 과정이 이루어지게 된다.

특히, 상기 2차 커팅부가 회전되는 과정에서 회전모터의 회전각(변위)을 감시하는 별도의 회전감지센서(55)의 감지신호를 토대로 회전코터의 회전변위에 따른 회전속도 변화가 이루어지면서 1차 커팅부를 통과하는 영역에서는 회전속도가 증속되고, 1차 커팅부를 통과한 후 다시 1차 커팅부에 진입하기 전의 회전구간에서 회전속도가 감속되는 과정이 반복되면서 1차 커팅부를 통과하는 복수가닥의 치즈를 신속하게 절단하여 그 절단면이 수직상태를 유지하도록 절단하게 된다.

또한, 상기 이동공간의 내주면이나 외주면에는 열선 또는 열선과 유사한 히팅수단이 설치되어 치즈와 같은 고형물의 원활한 이동과, 이동공간부 내측 모서리부에 치즈가 달라붙는 것을 방지할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 도 11에는 상술한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 치즈 절단기의 동작과정이 플로우차트로 간략하게 도시되어 있다.

도 11을 참조하면서 본 발명에 따른 치즈 절단기의 동작과정을 이하에서 간략하게 설명한다.

먼저, 본체의 일측에 설치된 제어부를 통해 치즈의 절단길이와 커팅날의 회전속도, 회전구동부의 회전속도를 설정하는 준비과정(S1)이 이루어지고, 그 다음으로 본체의 상면에 마련된 치즈적재부에 적재된 치즈를 치즈적재부 일측에 마련된 치즈투입구를 통해 본체 내측에 구비된 이동공간부로 절단할 치즈를 투입하는 1차 치즈 투입과정(S2)이 이루어진다.

본체의 내측 이동공간부로 치즈를 투입한 후 제어부의 조작을 통해 동작신호를 장치에 전원공급 및 동작명령이 전달되면서 회전구동부가 동작되고, 회전구동부동작으로 회전구동부에 연결된 치즈가압부가 본체 후방에서 전방으로 이동하면서 이동공간부에 투입된 치즈를 출구측으로 가압하는 치즈가압과정(S3)이 수행된다.

상기 치즈가압과정(S3)을 통해 치즈가압부의 전방 이동과 함께 이동공간부 후방에 위치하고 있는 치즈투입 개폐구가 이동공간부 상면으로 수평 이동하면서 개방된 이동공간부의 개구부를 밀폐하는 개구부 밀폐과정(S4)이 이루어지게 된다.

치즈가압부의 가압과정을 통해 출구쪽으로 이동된 치즈가 이동공간부의 출구 외측면에 결합된 격자모양의 1차 커팅부를 통과하면서 복수가닥으로 균일하게 분할되는 1차 커팅과정(S5)이 수행되고, 1차 커팅과정(S5)이 수행됨과 동시에 상기 1차 커팅부의 일측에 회전 가능하게 설치된 2차 커팅부의 회전동작으로 커팅날이 회전하면서 1차 커팅부를 통과하면서 복수가닥으로 분리된 치즈가 일정 길이로 절단, 배출되도록 하는 2차 커팅과정(S6)을 거치면서 치즈 절단기의 본체 내측으로 투입된 치즈가 일정한 길이와 굵기로 절단이 이루어진다.

특히, 이동공간부 내측으로 투입된 치즈를 출구쪽으로 가압하는 치즈 가압과정(S3)은 이동공간부의 전단부까지 치즈가압부가 이동되면서 이동공간부의 상면에 마련된 개구부가 치즈투입 개폐구에 의해 밀폐된 상태에서 2차로 절단될 또 다른 치즈가 치즈투입 개폐구의 상면에 올려져 치즈투입 대기상태가 유지되는 2차 치즈투입 대기과정(S3a)과, 이동공간부의 선단부까지 치즈가압부가 이동된 후에 이동감지센서의 감지로 치즈가압부가 후방으로 이동하면서 개구부를 밀폐하고 있는 치즈투입 개폐구를 후방으로 함께 이동시켜 치즈투입 개폐구 상면에 대기하고 있던 2차 절단될 치즈를 이동공간부 내측으로 자연스럽게 낙하시키는 2차 치즈투입과정을 더 포함하도록 구성됨으로써 치즈 절단기를 이용한 연속 절단작업이 가능하도록 구성된다.

또한, 상기 1차 커팅과정(S5)은 치즈가압부가 상기 회전구동부의 정회전을 통해 제어부에서 설정된 치즈의 절단길이에 해당되는 스트로크보다 추가적으로 2~5㎜ 더 진행된 후 정지되는 전방이동과정(S5a)과, 전방이동과정(S5a) 후 추가 이동된 거리만큼 회전구동부의 역회전을 통해 치즈가압부의 후방이동이 이루어진 후 정지되는 후방이동과정(S5b)이 연속적으로 반복하면서 치즈의 1차 커팅이 연속적으로 이루어지도록 구성된다.

또한, 상기 2차 커팅과정(S6)은 2차 커팅부의 커팅날이 상기 1차 커팅부를 통과하는 구간(치즈 절단구간)에서 회전속도가 증속되는 커팅날 회전속도 증속과정(S6a)과, 상기 1차 커팅부를 통과한 후부터 다시 1차 커팅부를 진입하기 전의 회전구간에서 치즈 절단구간을 통과하는 커팅날의 회전속도보다 감속되는 커팅날의 감속과정(S6b)이 반복되면서 치즈 절단작업이 이루어지도록 구성된다.

상기 1차 커팅과정(S5)에서 치즈가압부의 전방이동과정(S5a)과 후방이동과정(S5b)이 반복되면서 치즈의 가압 및 1차 커팅이 수행되는 이유는 고형화된 치즈의 고유 탄성력에 의해 강제 압출시 일정부분 수축이 이루어지게 되는데, 압출 동작후 치즈가압부가 제자리에 정지하게 되면, 가압시 압축되었던 치즈가 탄성력에 의해 일정부분 신장(복원)되면서 치즈가압부의 반대쪽인 출구쪽을 향해 그 힘이 전달된다.

따라서, 2차 커팅부의 회전동작시 압축되었던 치즈의 복원력이 출구를 향하는 치즈쪽에 가해지면서 임의의 길이만큼 추가적으로 인출되면서 절단된 치즈의 커팅면이 사선(斜線)으로 커팅되어진다.

따라서, 본 발명에서는 치즈 절단면이 사선으로 절단되는 것을 예방하기 위해 치즈를 가압하는 전방 이동 후에 치즈가압부를 후방으로 일정부분 후퇴시킴으로써 수축된 치즈가 출구쪽이 아닌 치즈가압부측으로 신장될 수 있도록 하여 출구로 압출된 치즈가 절단과정에서 더 이상 진출이 진행되지 않은 상태에서 절단이 이루어지도록 함으로써 커팅되는 치즈의 절단면이 수직으로 절단될 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기 2차 커팅과정(S6)에서 2차 커팅부의 커팅날이 1차 커팅부를 통과하는 구간인 치즈 절단구간에서 다른 회전 구간에 비해 고속으로 회전이 이루어지도록 하고, 나머지 회전구간에서 속도가 감속되도록 하는 이유는 고속회전을 통해 복수가닥의 치즈를 신속하고 정확하게 절단할 수 있도록 하면서 저속구간을 통해 치즈의 가압 및 1차 커팅부 통과시간을 맞춰주기 위함이다.

즉, 2차 커팅부의 커팅날이 전체 회전구간을 고속으로 회전시 일정한 탄성력을 보유하고 있는 고형화된 치즈의 가압을 통해 출구를 빠져 나오는 이동시간을 맞추기 어렵고, 또한 전체 구간을 저속(균일한 속도)으로만 유지할 경우 치즈의 배출시간을 맞추기는 용이하지만 치즈의 절단효율 및 작업성이 떨어지는 단점이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 2차 커팅부의 커팅날 회전속도를 치즈가 절단되는 임의의 구간에서는 고속회전이 이루어지고, 나머지 구간에서는 저속으로 회전되도록 구성됨으로써 치즈의 절단효율을 높이고, 절단면을 반듯하고 깨끗하게 유지할 수 있도록 한다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 도면에 도시된 본 발명의 치즈 절단기에 대한 일 실시예 위주로 그 구성과 그 동작과정을 한정해서 설명하였지만, 본 발명의 동일한 기술적 사상의 범위 이내에서 일부 구성은 당업자에 의해 다양한 형태로 변형 실시 가능할 것이다.

10 : 본체 11 : 캐스터
12 : 본체커버 13 : 높이조절 받침구
14 : 경계부 16 : 치즈적재부
18 : 치즈투입구 19:　측면커버
20 : 제어부 22 : 모니터
24 : 기능스위치
30 : 회전구동부 32 : 정역회전 모터
34 : 볼스크류 35 : 수평지지봉
40 : 1차 커팅부
50 : 2차 커팅부 52 : 회전모터
54 : 커팅날 55 : 회전감지센서
60 : 이동공간부 61 : 개구부
62 : 출구 63 : 이탈방지가이드
65 : 후방가이드벽
70 : 치즈가압부 72: 푸시부재
74 : 너트조립체 73 : 가압봉
75 : 보조대
80 : 이동감지센서 90 : 치즈투입 개폐구
92 : 이탈방지 걸림턱 94 : 이동걸림턱
100 : 치즈 절단기 F : 치즈

Claims

본체(10)의 상면을 밀폐하면서 치즈를 적재할 수 있는 공간을 제공하는 본체커버(16)와, 상기 본체(10)의 내부로 절단할 치즈를 투입할 수 있도록 상기 본체커버의 일측에 상하로 관통된 치즈투입구(18)와, 상기 치즈투입구(18)와 대응하는 크기로 상부에 개구부(61)가 형성되어 치즈투입구(18)에서 투입된 치즈를 본체 일측 출구(62)쪽으로 수평 이동시킬 수 있도록 밀폐된 박스형의 치즈 이동통로를 제공하는 이동공간부(60)와, 상기 이동공간부(60)로 투입된 치즈를 출구(62)쪽으로 강제 압입하도록 이동공간부(60)의 후단에서 전단으로 수평 이동가능하도록 구성된 치즈가압부(70)와, 정/역회전되면서 상기 치즈가압부(70)를 이동공간부(60)의 전·후방으로 이송시키도록 상기 이동공간부(60)의 일측에 설치되는 회전구동부(30)와, 상기 출구(62)를 빠져나오는 치즈를 상하좌우 균일한 크기로 커팅하도록 격자모양으로 구성되어 상기 본체의 외측면에 분리가능하게 결합되는 1차 커팅부(40)와, 상기 1차 커팅부(40)를 빠져 나오는 복수 가닥의 치즈를 일정 길이로 절단하도록 상기 1차 커팅부(40)의 일측 본체 외측면에 회전모터(52)로 회전되는 커팅날(54)이 구비된 2차 커팅부(50)와, 상기 회전구동부(30) 및 2차 커팅부(50)의 회전속도를 제어하는 제어부(20);를 포함하되,
상기 제어부(20)는 1차 커팅부(40)로 절단될 치즈를 가압하는 치즈가압부(70)를 절단될 치즈 길이에 해당되는 스트로크보다 2~5㎜ 더 전방으로 이동시킨 후에 전방으로 추가 이동된 거리만큼 다시 후퇴시키도록 상기 회전구동부(30)를 제어하고,
상기 2차 커팅부(50)의 커팅날(54)이 상기 1차 커팅부(40)를 통과하는 일정구간에서 타 구간의 회전속도보다 더 빠르게 가속된 상태로 통과하도록 한 후에 다시 감속되도록 회전모터(52)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 치즈 절단기.
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